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浅谈提高电力系统稳定性的措施

/?? 2014年03月05日 ?? 收藏0

二、提高暂态稳定性的措施

电力系统提高暂态稳定性是指系统在某个运行情况下,突然受到大的干扰后,能否经过暂态过程达到新的稳定运行状态或者恢复到原来的状态。但因运行的系统受到急剧的干扰后,将使发电机电励磁率和机械功率之间出现大的差额,这是导致系统暂态稳定破坏的主要原因。因此,提高暂态稳定性的措施,首先考虑缩短不平衡功率作用的时间,减小功率差额的临时性措施。

1、 快速切出故障

发生故障后造成转子轴上的功率差额即不平衡功率,将使转子加速,根据等面积定则,要使系统获得暂态稳定性,必须尽量减小加速面积,增大减速面积。这样才有可能使被加速了的转子回到同步速度,使系统恢复正常同步运行。而要减小加速面积,最直接的办法就是快速切除故障。快速切除故障的另一个积极作用是可以使电动机端电压迅速回升,减小了电动机失速停转的危险,提高了负荷运行的稳定性。为了实现快速切除故障,必须选用快速动作的继电保护装置和快速动作的断路器。

2、 采用重合闸装置

电力系统特别是高压输电线路的故障,大多数是瞬时性故障而不是永久性故障。采用自动重合闸装置,就是当故障发生而断路器将故障线路断开之后,经过一定时间由自动重合闸装置将使线路再次投入运行。若故障的线路是瞬时性的,则当断路器重合后系统可能就此又恢复正常运行。这不仅提高了供电可靠性,而且对系统暂态稳定也是有利的,重合闸动作愈快对稳定愈有利,但是重合闸的动作时间受到短路处去游离时间的限制。一般短路点往往会出现电弧,如果重合过快,则产生电弧的短路点,可能因去游离不够而使电弧重燃,使重合闸不成功,甚至使故障扩大。特别是单相重合闸,由于故障相与两正常相的相间电容和互感而产生的潜供电流维持了电弧的燃烧,使去游离时间加长。重合闸不成功对暂态稳定是很不利的,这相当于在很短的时间内又给了系统一个大的冲击。同时增加了断路器的负担,在实际使用中应引起注意。重合闸不成功增大了加速面积而使系统失去暂态稳定的情形,一般应采取措施避免出现这种结果。

3、 强行励磁

当由于外部短路而使发电机端电压降低,从而使其输出的电磁功率减小时,可以采用强励磁装置以增加其电磁功率输出,减小转子的不平衡功率。一般的发电机自动调节励磁系统都具有强行励磁装置。当机端电压Vg低于额定电压的85%时,低电压继电器动作,并通过中间继电器将励磁装置的调节电阻强行短接,使励磁机的励磁电流大大增加。从而使得发电机的励磁电流,励磁电压都迅速增大,以提高发电机电势,增加电磁功率输出。从而减少转子的不平衡功率,以达到提高暂态稳定性的目的。

4、 变压器中性点经小电阻接地

当在中性点接地的电力系统中发生不对称接地短路时,将产生零序电流分量。若此时在系统中星形接线的变压器中性点经小电阻接地,则零序电流流过时将在这一电阻中产生功率损耗。这种功率损耗可以减少转子的不平衡功率,有利于系统的暂态稳定。同时接入小接地电阻,反映在正序增广网络中,相当于加大了附加阻抗,减少了系统联系阻抗,也提高了电磁功率。接地电阻的大小和安装地点应通过计算来确定,一般接地电阻值大约与变压器的短路电抗值接近。

5、 减少原动机输出的机械功率

当故障使电磁功率减少时,如能减少原动机输出的机械功率,则可以减少作用在转子上的剩余功率,提高其暂态稳定性。减少原动机输出的机械功率措施有:1)、对于汽轮机可以采用快速的自动调速系统或者快速关闭进气门;2)、连锁切机,即在切除故障的同时,连锁切除送端发电厂中的一台或几台发电机组;3)、采用机械制动即对转子直接制动的方法,利用这种方法减小功率差额,从而提高电力系统运行的暂态稳定性。

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电力系统? 稳定性?

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